Motori per biciclette elettriche: continua la tendenza verso le biciclette elettriche. Secondo quello Associazione dell'industria della bicicletta (ZIV) Le e-bike rappresentavano già il 2022% di tutte le vendite di biciclette nel 48 e questo numero continua a salire. C'è una crescente varietà di modelli, sia di marchi noti che di piccoli produttori che stanno portando nuove innovazioni sul mercato. Tuttavia, le riparazioni in officina, soprattutto per batterie e motori, spesso non sono tecnicamente ed economicamente fattibili. Ciò può significare che il guasto di un componente di una bici elettrica può comportare una perdita totale.
I ricercatori del Fraunhofer IPA si sono chiesti perché i motori per e-bike usati non possono essere ricondizionati industrialmente. In un progetto chiamato »AddRE-lun«, che è stato finanziato dal Ministero federale dell'Istruzione e della ricerca (BMBF), insieme ai partner hanno esaminato la fattibilità tecnica della rigenerazione di motori elettrici per biciclette. È stata esaminata l'intera catena del processo di ricondizionamento - dallo smontaggio non distruttivo alla pulizia, collaudo, ricondizionamento o sostituzione con parti nuove fino all'assemblaggio - e analizzato il suo potenziale ecologico ed economico. I ricercatori hanno anche studiato l'uso di processi di produzione additiva e combinazioni appropriate di processi e materiali per produrre parti di ricambio durevoli e resilienti.
Motori E-bike: dallo smontaggio al rimontaggio
Nella prima fase, il team ha esaminato la probabilità di guasto dei motori per e-bike di produttori affermati. Hanno quindi verificato se e in quali condizioni i pezzi di ricambio soggetti a usura come ingranaggi e bracci di reazione possono essere prodotti in modo additivo. I dati richiesti per la stampa 3D sono stati ottenuti tramite modellazione 3D o digitalizzazione 3D, a seconda della geometria dei componenti. Quindi hanno selezionato materiali adatti e processi additivi. Insieme alle società cirp e Electric Bike Solutions, Fraunhofer IPA ha infine prodotto i componenti e ne ha testato la durata, il livello di rumorosità e la resistenza alla temperatura in banchi di prova appositamente sviluppati e sotto carichi reali. In totale, più di 120 parti sono state realizzate con 20 materiali diversi utilizzando una stampante 3D. La sinterizzazione ad alta velocità, un processo speciale per la produzione o la modifica dei materiali, in combinazione con la plastica poliammide 12 (PA12) si è rivelata particolarmente promettente. I risultati del progetto sono stati riassunti nello studio "La rigenerazione additiva nell'industria delle biciclette elettriche". scaricato gratuitamente qui può essere.
Motori per e-bike: sostenibilità ed efficienza delle risorse
Attraverso il riassemblaggio e il test in condizioni reali, i partner del progetto sono stati in grado di dimostrare la fattibilità tecnica e la durata. I risultati della ricerca hanno mostrato che i singoli componenti come le ruote dentate possono essere prodotti in modo additivo e utilizzati in modo sostenibile. Il motore della bicicletta prodotto dalla rigenerazione corrisponde in termini di qualità a un motore di nuova produzione e include anche la stessa garanzia. Un aspetto importante è stata anche la valutazione ecologica del processo di rigenerazione rispetto alla nuova produzione. Utilizzando la produzione additiva, il consumo di risorse nel settore delle biciclette elettriche può essere ridotto fino al 90 percento, misurato in termini di impatto sul clima in chilogrammi di CO2 equivalenti. Il potenziale di risparmio economico per componenti comparabili è solitamente di circa il 30-40% rispetto all'acquisto di un nuovo motore elettrico. Questo offre anche un grande potenziale per i produttori di motori elettrici.
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La fabbrica di apprendimento RemanLab ha riaperto a Bayreuth
Al fine di utilizzare i risultati del progetto a lungo termine, la catena di processo per la rigenerazione dei motori elettrici per biciclette sarà presentata nel nuovo centro di apprendimento per la rigenerazione, il RemanLab am Fraunhofer IPA a Bayreuth, implementato e reso tangibile. Il RemanLab aprirà il 23 maggio 2023. Le aziende ottengono un'idea del futuro della produzione sostenibile in questo ambiente di apprendimento realistico, che include tutti i banchi di prova necessari. La conoscenza della complessità del processo di ricondizionamento viene trasmessa utilizzando un esempio specifico, a partire dall'ispezione in entrata, attraverso lo smontaggio, la pulizia, il collaudo, la ristrutturazione, il rimontaggio fino all'ispezione finale. Il RemanLab mostra come le tecnologie digitali e l'automazione possono rivoluzionare la rigenerazione non solo di motori elettrici, ma anche di piccoli elettrodomestici e altri prodotti. Il RemanLab si terrà dal 27 al 29 giugno 2023 presso il Fiera ReMaTec ad Amsterdam presentato nella zona dell'innovazione.
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